| 研究課題/領域番号 |
18K18211
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
若林 正吉 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (80707654)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 土壌放射性セシウム / エイジング / 同位体比 / 交換性画分 |
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| 研究実績の概要 |
土壌に沈着した放射性セシウムは、時間の経過とともに雲母鉱物の層間へと固定されて溶出しにくくなる。エイジングと呼ばれるこの現象の経過を解明できれば、農産物の汚染リスクの経年変化傾向を推定することができる。以前の研究では、エイジングの指標として、交換性画分の放射性セシウム量が経時的に解析されてきたが、この指標値には、土壌環境が変化した際に、エイジングとは無関係に変動するという問題がある。本研究では、この問題に対処した新たな指標として、交換性画分における、放射性セシウム(137Cs)と自然由来の安定セシウム(133Cs)との同位体比（137Cs/133Cs比）を経時的に解析し、東京電力福島原子力発
電所事故により農地に沈着した放射性セシウムのエイジングの経過を明らかにする。
2020年度は、過年度に交換性画分を分析した試料について、セシウム動態の要因解析を行った。また、土地利用の影響を解析するために、隣接する水田・畑の圃場セットで採取した試料の交換性画分を分析した。将来のエイジングの動向予測に向け、土壌に対して乾湿処理を繰り返し、エイジングが加速化するか調査した。
昨年度の分析では、調査土壌の一部で、エイジングではない可逆的なCs（137Csおよび133Cs）の固定化が生じていたことが示された。この固定現象について要因解析を行った結果、粘土鉱物によるカリの固定化と連動して生じていたことが明らかになった。移行抑制対策として圃場に投入されたカリの一部が取り込まれたことで鉱物層間が閉塞し、一時的にCsを固定したと考えた。
隣接する水田と畑の交換性画分を比較した結果、畑のほうが137Cs/133Cs比が高く、エイジングが将来的に生じる余地が大きいことが明らかになった。
乾湿処理を繰り返した試験では、一部の土壌で137Cs/133Cs比が連続的に低下し、エイジングの加速化傾向が認められた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、過去、現在および将来のエイジングの進行を解明することを目指し、以下のような解析を行っている。
１）【過去】アーカイブ土壌試料群の時系列解析
２）【現在】圃場モニタリング
３）【将来】乾湿繰り返しによりエイジングを加速化させた室内培養試験
2020年度までに、１）について、収集した31圃場分の時系列土壌試料の交換性画分の分析が完了している。これにより、エイジングの平均的な速度を算出するとともに、正味のエイジングとは異なる、可逆的なCs固定がカリ施用の増加によってもたらされていることを明らかにした。また、黒ボク土水田での動向調査に関して、成果が学術論文誌に掲載された。２）については、10地点のモニタリング圃場について定期的に採取した土壌試料を分析し、畑と水田でエイジングの進行過程を比較解析中である。３）については、モニタリング圃場のうち5地点の土壌を用いて、乾湿反復処理を続けており、反復64回（15ヵ月間）までの試料を調整・解析済みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
供試試料の一般理化学性や鉱物組成などの基本データを補い、過去におけるエイジングの動態について結果をとりまとめて学会発表、論文の執筆を進める。モニタリング調査とともに、室内培養試験について、乾湿反復128回（30ヵ月）まで培養を継続する。室内培養試験と現場のモニタリングの結果を比較することで、将来におけるエイジングの経過の推定方法を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍の影響により学会がオンライン開催となったことなどにより、旅費が減少した。また、分析精度を確保するため、当初委託分析を併用することを予定していた137Cs濃度の分析をすべて所属機関内で実施することとしたため、分析委託費が減少した。これらによって生じた次年度使用額については、土壌の一般理化学性分析や粘土鉱物分析についての委託分析費等に充て、作業の効率化をはかる。
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